Lipofilling and PRP for aesthetic facial rejuvenation
Willemsen, Joep Carlus Natasja
IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below.
Document Version
Publisher's PDF, also known as Version of record
Publication date: 2018
Link to publication in University of Groningen/UMCG research database
Citation for published version (APA):
Willemsen, J. C. N. (2018). Lipofilling and PRP for aesthetic facial rejuvenation: Understanding and augmenting the lipograft. Rijksuniversiteit Groningen.
Copyright
Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons).
Take-down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.
Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.
VIII
SUMMARY - SAMENVATTING
518341-L-sub01-bw-Willensen 518341-L-sub01-bw-Willensen 518341-L-sub01-bw-Willensen 518341-L-sub01-bw-Willensen 119
5TMMCRX
New insights in facial aging made it apparent that not only sagging/ptosis but also facial volume loss is a major factor of this process. Classic facial rejuvenating procedures that only lift or reposition tissue in a vertical vector did not correct for facial volume loss. Permanent fillers, like Bioalcamed and silicone were readily used in the ’80 and ‘90’s but were subsequently abandoned due to the high complication rate. Since the (re-)introduction of lipofilling it appeared that this procedure is a well-tolerated natural alternative to correct for volume loss due to facial aging. Furthermore, with ongoing experience and research it seems that Adipose Stem Cells (ASC) being present in the lipograft have regenerative capabilities on surrounding tissue like overlaying skin. The success and extent of the effect of lipofilling, however, is plagued by a vast number of variables, like the technique of harvesting, the fat processing and injection of the lipograft; factors that all influence the lipograft viability and the ASC (Chapter I: General introduction). Platelet Rich Plasma (PRP) has been suggested to increase the lipograft viability and retention Moreover, PRP could also increase wound healing resulting in a faster recovery. With our studies (Chapters II-IV) we have attempted to investigate and clarify the role of lipofilling and lipofilling with the additional use of PRP in facial rejuvenation with regard to the aesthetic outcome, possible regenerative skin effects and recovery time. Also, we have tried to unravel the effects of PRP on the ASC itself (Chapter V). Expanding knowledge and understanding of the lipograft as well as the role of additives like PRP, could result in optimization current and future clinical techniques to achieve far better lipograft survival and/or regenerative capability. Utilizing new insights on the importance of volume loss in the aging face, the addition of lipofilling to facelift procedures could increase the overall facial rejuvenation effect. In Chapter II we have demonstrated that MACS-lifting with lipofilling indeed significantly boosts aesthetic outcome as compared to MACS-lifting without lipofilling. The results, as presented in this chapter, support the hypothesis that restoring facial volume is a key factor in obtaining significant better facial rejuvenation. Besides volume, the potential rejuvenating effect on overlying skin could attribute to the overall increase in outcome.
Thus far, PRP is already frequently used as an additive in lipofilling procedures in order to increase the overall outcome and to reduce recovery time. However, limited supporting evidence is found in literature. Therefore, we felt that the time was there to validate these claims. In Chapter III, we retrospectively analyzed a total of 82 patients that either had a MACS-lift with lipofilling +/- PRP, or lipofilling alone +/- PRP. Patient reported recovery time, defined by the number of days returning to work or social activities, was significantly lower in patients that received lipofilling with PRP as compared to patients that had only lipofilling without PRP. The addition of PRP had no significant effect on recovery in the series of patients that had a MACS-lift procedure with lipofilling alone. In this Chapter III, we also demonstrate that PRP resulted in superior aesthetic outcome in both lipofilling and MACS-lift with lipofilling procedures.
The results as presented Chapter III were thus inspiring, that further investigation was warranted on the potential factors that could be attributed to the superior result evoked by adding PRP. With local skin effects (elasticity changes that correlate to age) and increased graft take as the most likely candidates, we initiated a double-blinded randomized controlled trial (Chapter IV). With this randomized study, we conclusively demonstrated that the addition of PRP to the lipofilling procedure had no significant effect on both skin elasticity and volume changes of the nasolabial fold area. Also, the lipofilling procedure without PRP did not improve skin elasticity. However, regression analysis of skin elasticity as a function of age did show a reversal from negative to positive. This finding could indicate that some rejuvenation effect of
the procedures on the skin does occur but we were not able to find a significant effect due to the small study population size (only 25 patients completed the twelve-month follow-up). Nevertheless, when focusing on patient recovery, we again demonstrated a significant drop in the number of days before returning to work / social activities.
The ASC in the lipograft seem to be of crucial importance for the potential regenerative effects of the lipofilling procedure as well as of the survival of the injected lipograft. With this in mind, PRP probably will have effect on the ASC when added to the lipograft: further research on this item is therefore crucial and worth doing. In Chapter V, a fundamental study, we demonstrate that PRP has a concentration depended effect on ASC in vitro: on proliferation, gene expression and secrotome. Our results clearly demonstrated an optimal window for the PRP concentration, with to low and to high concentrations resulting in potential negative effect. ASC exposed to high PRP concentrations show a high rate of proliferation, but the seem to change into a fibroblast-like phenotype. The most striking support for this latter claim is presented in the endothelial sprouting essay as presented in this chapter: conditioned medium (medium that contained the secrotome produced by the cells) collected from ASC exposed to high PRP concentrations blocked all sprouting. However, direct addition of high PRP concentrations to the sprouting essay resulted in a higher number, and more stable loop formation. All these results as presented in Chapter V, thus clearly demonstrate that PRP has a certain therapeutic window for getting optimal beneficiary effects. It seems questionable if this therapeutic window can be achieved in a clinical setting with the PRP capture devices we have used in our RCT (Chapter IV) as PRP capture devices did not deliver a constant number of platelets. Therefore, based upon our studies, we think that the variable results of PRP as presented in current literature, especially when added to the lipograft, could be due to failing in reaching the therapeutic window: it is a concentration depended effect.
Lipofilling or the use of ASC seems to improve scar appearance and/or reduce in scar related pain, as has been reported in many case reports and clinical studies. Therefore, in Chapter VI of this thesis we have reviewed current literature on the regenerative effects of the lipograft and the ASC. This thorough review demonstrated that the use of lipofilling and ASC seem to lessen the severity of ongoing scarring as well as pre-existent fibrotic scarring. Definite conclusions could not be made because of the great variety in experimental study design in all these publications. Each study did use different outcome measurements at different time points in pre-existent as well as in developing scars. Unfortunately, up to date, large randomized controlled clinical trials using lipofilling, ASC, Stromal Vascular Fraction or ASC conditioned medium for fibrotic scar treatment, are still lacking. Therefore, we strongly advice to initiate such clinical studies in a randomized controlled way and recommend to select the optimal source of stromal cells, depending on the indication for use.
518341-L-sub01-bw-Willensen 518341-L-sub01-bw-Willensen 518341-L-sub01-bw-Willensen 518341-L-sub01-bw-Willensen 121
5CMGNUCěěKNI
Nieuwe inzichten over gezichtsveroudering heeft duidelijk gemaakt dat niet alleen verzakking (ptosis vaak in medische termen genoemd), maar ook volume verlies een belangrijke rol speelt in dit proces. Klassieke gezichtsverjongingsprocedures, zoals de klassieke facelift, liften alleen de gezakte weefsels (vaak alleen in verticale richting) maar corrigeren niet voor het volume verlies van het gelaat.
In de jaren “80 en “90 werden permanente fillers, zoals Bioalcamed en siliconen, veelvuldig gebruikt om dit volumeverlies te corrigeren. Echter na een tweetal decennia werd het gebruik ervan ook weer verlaten in verband met de ernstige infectieuze complicaties die permanente fillers met zich mee bleken te brengen . Sinds de grootschalige (her) introductie van lipofilling in de laat jaren “90 is gebleken dat deze procedure een veel beter en goed natuurlijk alternatief is om volumeverlies in het gezicht ten gevolge van gezichtsveroudering te corrigeren. Nieuwe kennis, opgedaan uit klinische ervaring en wetenschappelijk onderzoek heeft bovendien aangetoond dat Adipose Stem Cells (ASC) in het getransplanteerde vet (“ de lipograft”) bovendien ook nog de verouderede weefsels lijkt te herstellen (zogenaamd regeneratief vermogen” ).
Het werkelijke effect van lipofilling is echter moeilijk vast te stellen en te bepalen doordat er een heel groot aantal variabelen in de methodiek van lipofilling zelf zit: de manier waarop vet geoogst wordt, hoe vet verwerkt wordt na het oogsten, en de manier waarop het wordt ingespoten. Al deze factoren zijn van invloed op de overleving van het ingespoten vet (Hoofdstuk I: Algemene inleiding). Plaatjes rijk plasma (Platelet Rich Plasma = PRP) lijkt de levensvatbaarheid en daarmee de overleving van de ingespoten vetcellen te verbeteren. Bovendien kan PRP ook de wondgenezing positief beïnvloeden en daardoor mogelijk tot sneller herstel leiden.
Met onze studies (Hoofdstukken II-IV) hebben we geprobeerd de rol van lipofilling en het additioneel gebruik van PRP met lipofilling op gezichtsverjonging te onderzoeken en te verduidelijken. Specifiek werd er gekeken naar de effecten op de esthetische uitkomst, de mogelijke regeneratieve effecten op de huid en de hersteltijd na de operatie. We hebben ook geprobeerd de effecten van PRP op het ASC zelf te ontrafelen (hoofdstuk V). Uitbreiding van de kennis en inzichten op het getransplanteerde vet samen met de rol van additieven zoals PRP zouden kunnen resulteren in verdere optimalisatie van lipofilling. Het ultieme doel is het optimaliseren en maximaliseren van de overlevingskans en/of regeneratief vermogen van het ingespoten vet (de lipograft).
Voortbordurend op de nieuwe inzichten over het belang van volumeverlies bij gezichtsveroudering, zou de toevoeging van lipofilling aan faceliftprocedures het effect op gezichtsverjonging enorm moeten kunnen vergroten. In Hoofdstuk II hebben we aangetoond dat MACS-lifting (Minimal Access Cranial Suspension lift) met lipofilling inderdaad de esthetische resultaten significant verbetert ten opzichte van MACS-lifting zonder lipofilling. De resultaten, zoals gepresenteerd in dit hoofdstuk, ondersteunen de hypothese dat het herstel van gezichtsvolume een sleutelfactor is voor optimale en betere gezichtsverjonging. Naast het volume effect, zou er ook een verjongend effect van lipofilling op de huid kunnen zijn die bijdraagt aan de gezichtsverjonging.
Het gebruik van PRP als toevoeging bij lipofilling-procedures met als doel het algehele resultaat te vergroten en de hersteltijd te verkorten is al eens beschreven in de literatuur. Echter is het wetenschappelijk bewijs ervan is erg summier. Gezien de vele claims van dit
effect met beperkt bewijs maakte dat we het tijd vonden om deze beweringen eens goed wetenschappelijk te testen en te valideren. In hoofdstuk III analyseerden we daarom in een retrospectieve studie in totaal 82 patiënten die een MACS-lift met lipofilling +/- PRP, of lipofilling alleen +/- PRP hadden ondergaan. De door de patiënt gerapporteerde hersteltijd, gedefinieerd als het aantal dagen tot hervatting van het werk of sociale activiteiten, was significant lager bij patiënten die lipofilling hadden gehad met toevoeging van PRP. De toevoeging van PRP had echter geen significant effect op het herstel in de groep patiënten met een MACS-liftprocedure gecombineerd met lipofilling. In hoofdstuk III laten we ook zien dat PRP resulteerde in een superieure esthetische uitkomst bij zowel lipofilling als MACS-lift met lipofilling-procedures. De resultaten, zoals gepresenteerd in hoofdstuk III, waren dus inspirerend. Dit rechtvaardigde onderzoek naar de achterliggende factoren die ten grondslag liggen aan de betere esthetische uitkomsten met ook kortere hersteltijd na de operatie. De potentiele lokale huideffecten (elasticiteitsveranderingen die negatief correleren met de leeftijd) en een beter behoudt van het ingespoten getransplanteerde vet volume door PRP zouden hierin bepalend kunnen zijn. Met deze kennis, werd een dubbelblind gerandomiseerde gecontroleerde studie gestart (Hoofdstuk IV). Met deze gerandomiseerde studie hebben we overtuigend aangetoond dat de toevoeging van PRP aan de lipofilling-procedure helaas geen significant effect had op zowel de huidelasticiteit als de volumeveranderingen van het nasolabiale plooi gebied. Ook verbeterde de lipofilling-procedure zonder PRP de elasticiteit van de huid niet. Echter, regressieanalyse met de huidelasticiteit als functie van leeftijd toonde wel een omkering van negatief naar positief aan. Deze bevinding kan erop duiden dat er wel enig verjongingseffect van de procedure op de huid optreedt. Het is aannemelijk dat we geen significant effect konden vinden vanwege de kleine omvang van de onderzoekspopulatie (slechts 25 patiënten voltooiden de follow-up van twaalf maanden). Net zoals bij de retrospectieve analyse in hoofdstuk III, toonden we opnieuw een significante daling aan van het aantal dagen die patiënten nodig hadden om hersteld weer naar werk/sociale activiteiten terug te keren door de toevoeging van PRP. De adipose stamcellen in het ingespoten getransplanteerde vet (de lipograft) lijken van cruciaal belang te zijn voor de potentiële regeneratieve effecten van de lipofilling-procedure en voor het overleven van het geïnjecteerde vet. Met dit in gedachten, is de hypothese dat PRP betere uitkomsten van het ingespoten vet veroorzaakt door de aanwezigheid van ASC in het geoogste en ingespoten vet: verder onderzoek naar dit effect is daarom van groot belang. Hoofdstuk V, een fundamenteel onderzoek, laat zien dat PRP een concentratie-afhankelijk effect heeft op proliferatie, genexpressie en secrotoom van ASC in vitro. Onze resultaten toonden een duidelijk optimale PRP-concentratie aan voor het beste effect; lage en te hoge concentraties resulterende in duidelijk verminderde werking. ASC blootgesteld aan hoge PRP-concentraties vertonen een hoge mate van proliferatie, maar lijken te veranderen in een fibroblast-achtig fenotype cellen. De meest opvallende ondersteuning voor de concentratie afhankelijke effecten zijn aangetoond met de endotheliale ontspruitings essay in dit hoofdstuk: geconditioneerd medium (medium dat het door de cellen geproduceerde secrotoom bevatte) verzameld uit ASC blootgesteld aan hoge PRP-concentraties blokkeerde de vorming van nieuwe bloedvaatjes. Echter toonde directe toevoeging van hoge PRP-concentraties aan het endotheliale ontspruitingsessay wel een hoger aantal en stabieler vaatnetwerk aan. Hoge PRP-concentraties beïnvloeden dus het gedrag van de ASC negatief als we kijken naar vaatvorming, maar heeft op zichzelf wel een positief effect op de vaatvormende cellen. De resultaten, zoals gepresenteerd in hoofdstuk V, tonen dus duidelijk aan dat PRP een bepaald therapeutisch
518341-L-sub01-bw-Willensen 518341-L-sub01-bw-Willensen 518341-L-sub01-bw-Willensen
518341-L-sub01-bw-Willensen
123
venster heeft voor het verkrijgen van optimale gunstige effecten. Het lijkt twijfelachtig of dit therapeutische venster in een klinische omgeving wel makkelijk bereikt kan worden met de capture-apparaten die we in onze RCT hebben gebruikt (Hoofdstuk IV). Dit omdat PRP-capture-apparaten niet een constant aantal bloedplaatjes afleverden. Daarom denken we dat, op basis van onze studies, de variabele resultaten van PRP, zoals gepresenteerd in de huidige literatuur, te verklaren kunnen zijn door het beperkte therapeutische venster: het is een duidelijk concentratie afhankelijk effect.
In de huidige literatuur bestaan er meerdere case-reports en enige klinische studies die hebben aangetoond dat lipofilling en injecties met geïsoleerde ASC verbetering geeft van littekens en aan littekens gerelateerde klachten zoals pijn. Daarom hebben we in hoofdstuk VI van dit proefschrift de huidige literatuur over de regeneratieve effecten van het ingespoten getransplanteerde vet en de ASC besproken. Deze grondige analyse van de literatuur toonde aan dat het gebruik van lipofilling en ASC de negatieve effecten van ‘verse’ evenals pre-existente fibrotische littekens doet verminderen. Definitieve conclusies konden echter nog niet worden gemaakt vanwege de grote verscheidenheid in de studieontwerpen in al deze geanalyseerde publicaties. Jammer genoeg ontbreken er dus nog steeds up-to-date gerandomiseerde gecontroleerde klinische onderzoeken over het gebruik van lipofilling, ASC, Stromal Vascular Fraction of ASC-geconditioneerd medium voor fibrotische littekenbehandeling. Daarom menen we dat het juist nu van groot belang is om dergelijke klinische onderzoeken te starten en op te zetten op een gerandomiseerde gecontroleerde manier zodat we eindelijk eens kunnen bepalen wat de effecten nu daadwerkelijk zijn en wat een optimale bron van stromale cellen zou kunnen zijn voor dit gebruik.
